DE102011003277A1

DE102011003277A1 - Vibration damper for improving the NVH behavior of a haptic touch panel

Info

Publication number: DE102011003277A1
Application number: DE102011003277A
Authority: DE
Inventors: Douglas Allen Mich. Pfau; David Michael Mich. Whitton; Muqtada Mich. Husain
Original assignee: Visteon Global Technologies Inc
Current assignee: Visteon Global Technologies Inc
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2011-08-25
Also published as: US20110205165A1

Abstract

Eine haptische Schnittstelle wird offenbart. Die haptische Schnittstelle weist eine Grundplatte mit einer Vorderseite auf. Angrenzend an die Vorderseite der Grundplatte ist ein haptisches Element angebracht, um eine Eingabe von einem Benutzer zu empfangen. Zwischen die Grundplatte und das haptische Element ist ein Betätigungsorgan eingefügt. Ein Steuersystem ist bereitgestellt, das in elektrischer Kommunikation mit dem haptischen Element und dem Betätigungsorgan steht, wobei das Steuersystem die Eingabe vom haptischen Element empfängt, die zum Steuern eines Betriebs des Steuersystems dient, und eine Ausgabe an das Betätigungsorgan bereitstellt, um eine Vibration des haptischen Elements mit einem Frequenzbereich und einer Spitzenamplitude zu erzeugen. Mit der haptischen Schnittstelle ist ein Schwingungstilger gekoppelt, wobei der Schwingungstilger die Spitzenamplitude der Vibration und eine Übertragung der Vibration vom haptischen Element auf eine Tragstruktur minimiert.A haptic interface is disclosed. The haptic interface has a base plate with a front side. Adjacent to the front of the base, a haptic element is mounted to receive input from a user. Between the base plate and the haptic element an actuator is inserted. A control system is provided which is in electrical communication with the haptic element and the actuator, the control system receiving the input from the haptic element for controlling operation of the control system and providing output to the actuator for vibrating the haptic To produce elements with a frequency range and a peak amplitude. Coupled to the haptic interface is a vibration damper, wherein the vibration damper minimizes the peak amplitude of the vibration and transmission of vibration from the haptic element to a support structure.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft die Haptik. Insbesondere ist die Erfindung auf die Verwendung eines Schwingungstilgers (TMD) zur Reduzierung unerwünschter Vibrationen in einer Tragstruktur für ein haptisches Touchpanel gerichtet.The present invention relates to the feel. In particular, the invention is directed to the use of a vibration absorber (TMD) to reduce unwanted vibration in a haptic touch panel support structure.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Der Begriff „haptische Technologie” bezeichnet eine Technologie, bei der die Verbindung mit einem Benutzer über den Tastsinn hergestellt wird, indem eine mechanische Stimulation an den Benutzer erfolgt, beispielsweise durch Kräfte, Vibrationen oder andere Bewegungen. Diese mechanische Stimulation wird in vielen modernen elektronischen Steuerungen verwendet, wie zum Beispiel in Dreh-, Druck- und Halbleiterschaltern und Touchpanels und Touch-Screens, um eine haptische Schnittstelle zu bilden. Die durch die haptische Schnittstelle bereitgestellte mechanische Stimulation wird verwendet, um dem Benutzer den Betriebszustand oder die Betriebsbedingung einer Vorrichtung oder eines anderen Gegenstandes anzuzeigen, die/der vom Benutzer über die haptische Schnittstelle bedient wird.The term "haptic technology" refers to a technology in which the connection with a user is made via the sense of touch by mechanical stimulation to the user, for example by forces, vibrations or other movements. This mechanical stimulation is used in many modern electronic controls, such as rotary, pressure and semiconductor switches and touch panels and touch screens to form a haptic interface. The mechanical stimulation provided by the haptic interface is used to indicate to the user the operating condition or operating condition of a device or other object being operated by the user via the haptic interface.

Die haptische Schnittstelle kann an einer Tragstruktur wie beispielsweise einer Steuertafel angebracht sein und zum Beispiel in das Armaturenbrett eines Fahrzeugs eingebaut sein. Die durch die haptische Schnittstelle bereitgestellte mechanische Stimulation kann unter Umständen auf die Tragstruktur übertragen werden und in der Tragstruktur und anderen daran angebrachten Komponenten unerwünschtes Geräusch-, Vibrations- und Rauheitsverhalten (engl.: NVH – Noise, Vibrations, Harshness) erzeugen. Zur Tragstruktur und anderen Komponenten kann zusätzliche Masse hinzugefügt werden, um unerwünschtes NVH-Verhalten zu minimieren. Diese zusätzliche Masse führt jedoch typischerweise zu erhöhten Material- und Fertigungskosten und kann unter Umständen andere unerwünschte Auswirkungen haben, wie zum Beispiel einen ungünstigeren Kraftstoffverbrauch in Fahrzeugen.The haptic interface may be attached to a support structure such as a control panel and, for example, mounted in the dashboard of a vehicle. The mechanical stimulation provided by the haptic interface may be transferred to the support structure and create undesirable noise, vibration, and harshness (NVH) in the support structure and other components attached thereto. Additional mass may be added to the support structure and other components to minimize unwanted NVH performance. However, this additional mass typically results in increased material and manufacturing costs and may have other undesirable effects, such as less favorable fuel consumption in vehicles.

Es wäre wünschenswert, eine haptische Schnittstelle zu erzeugen, bei der die Übertragung einer mechanischen Stimulation von der haptischen Schnittstelle auf eine entsprechende Tragstruktur minimiert ist.It would be desirable to provide a haptic interface in which the transmission of mechanical stimulation from the haptic interface to a corresponding support structure is minimized.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde überraschend eine haptische Schnittstelle entdeckt, bei der die Übertragung einer mechanischen Stimulation von der haptischen Schnittstelle zu einer entsprechenden Tragstruktur minimiert ist.In accordance with the present invention, a haptic interface has surprisingly been discovered in which the transmission of mechanical stimulation from the haptic interface to a corresponding support structure is minimized.

In einer Ausführungsform umfasst die haptische Schnittstelle eine Grundplatte mit einer Vorderseite, ein haptisches Element, das angrenzend an die Vorderseite der Grundplatte angeordnet ist, um eine Eingabe von einem Benutzer zu empfangen, wobei das haptische Element in elektrischer Kommunikation mit einem Steuersystem steht, wobei das Steuersystem die Eingabe vom haptischen Element empfängt, ein Betätigungsorgan, das zwischen der Grundplatte und dem haptischen Element eingefügt ist, wobei das Betätigungsorgan in elektrischer Kommunikation mit dem Steuersystem steht, wobei das Steuersystem wahlweise eine Ausgabe an das Betätigungsorgan bereitstellt, die bewirkt, dass das Betätigungsorgan eine Vibration des haptischen Elements erzeugt, wobei die Vibration einen Frequenzbereich und eine Spitzenamplitude aufweist, einen Schwingungstilger, der mit der haptischen Schnittstelle gekoppelt ist, wobei der Schwingungstilger die Spitzenamplitude der Vibration minimiert.In one embodiment, the haptic interface comprises a base plate having a front side, a haptic member disposed adjacent the front surface of the base plate for receiving input from a user, the haptic element being in electrical communication with a control system, wherein the Control system receives the input from the haptic element, an actuator which is inserted between the base plate and the haptic element, wherein the actuator is in electrical communication with the control system, wherein the control system optionally provides an output to the actuator, which causes the actuator producing a vibration of the haptic element, the vibration having a frequency range and a peak amplitude, a vibration absorber coupled to the haptic interface, the vibration absorber minimizing the peak amplitude of the vibration.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die haptische Schnittstelle eine Grundplatte mit einer Vorderseite und einer Rückseite; ein haptisches Element, das angrenzend an die Vorderseite der Grundplatte angeordnet ist, um eine Eingabe von einem Benutzer zu empfangen, ein Betätigungsorgan, das zwischen der Grundplatte und dem haptischen Element eingefügt ist, ein Steuersystem, das mit dem haptischen Element und dem Betätigungsorgan in elektrischer Kommunikation steht, wobei das Steuersystem die Eingabe vom haptischen Element empfängt, die zum Steuern eines Betriebs des Steuersystems dient, und wahlweise eine Ausgabe an das Betätigungsorgan bereitstellt, um eine Vibration des haptischen Elements zu erzeugen, wobei die Vibration einen Frequenzbereich und eine Spitzenamplitude aufweist, und einen Schwingungstilger, der mit der haptischen Schnittstelle gekoppelt ist, wobei der Schwingungstilger die Spitzenamplitude der Vibration minimiert.In a further embodiment, the haptic interface comprises a base plate having a front side and a back side; a haptic element disposed adjacent the front of the base to receive input from a user, an actuator interposed between the base and the haptic, a control system coupled to the haptic and the actuator in electrical communication Communication, wherein the control system receives the input from the haptic element, which serves to control an operation of the control system, and optionally provides an output to the actuator to generate a vibration of the haptic element, wherein the vibration has a frequency range and a peak amplitude, and a vibration absorber coupled to the haptic interface, wherein the vibration absorber minimizes the peak amplitude of the vibration.

Die Erfindung stellt außerdem Verfahren zum Reduzieren der Spitzenamplitude einer Vibration in einer haptischen Schnittstelle bereit. Ein Verfahren umfasst die Schritte des Bereitstellens einer haptischen Schnittstelle, die eine Grundplatte mit einer Vorderseite umfasst, ein haptisches Element, das angrenzend an die Vorderseite der Grundplatte angeordnet ist, um eine Eingabe von einem Benutzer zu empfangen, wobei das haptische Element mit einem Steuersystem in elektrischer Kommunikation steht, wobei das Steuersystem vom haptischen Element die Eingabe empfängt, ein Betätigungsorgan, das zwischen der Grundplatte und dem haptischen Element eingefügt ist, wobei das Betätigungsorgan mit dem Steuersystem in elektrischer Kommunikation steht, wobei das Steuersystem wahlweise eine Ausgabe an das Betätigungsorgan bereitstellt, die bewirkt, dass das Betätigungsorgan eine Vibration des haptischen Elements erzeugt, wobei die Vibration einen Frequenzbereich und eine Spitzenamplitude aufweist, und einen Schwingungstilger, der mit der haptischen Schnittstelle gekoppelt ist, und das Montieren der haptischen Schnittstelle an eine Tragstruktur, wobei der Schwingungstilger die Spitzenamplitude der Vibration minimiert, um eine Übertragung der Vibration vom haptischen Element auf die Tragstruktur zu minimieren.The invention also provides methods of reducing the peak amplitude of vibration in a haptic interface. One method includes the steps of providing a haptic interface that includes a base panel having a front side, a haptic member disposed adjacent to the front side of the base panel for receiving input from a user, the haptic member having a control system therein electrical communication, wherein the control system from the haptic element receives the input, an actuator which is inserted between the base plate and the haptic element, wherein the actuator with the control system in electrical communication optionally, the control system provides an output to the actuator that causes the actuator to vibrate the haptic, the vibration having a frequency range and a peak amplitude, and a vibration absorber coupled to the haptic interface, and the Mounting the haptic interface to a support structure, wherein the vibration absorber minimizes the peak amplitude of the vibration to minimize transmission of vibration from the haptic element to the support structure.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

Das Vorstehende sowie weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich dem Fachmann ohne Weiteres aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform anhand der beigefügten Zeichnung, die eine schematische, fragmentarische Querschnittsansicht einer haptischen Schnittstelle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.The foregoing and other advantages of the present invention will become more readily apparent to those skilled in the art from the following detailed description of the preferred embodiment, taken in conjunction with the accompanying drawings, which is a schematic, fragmentary cross-sectional view of a haptic interface in accordance with one embodiment of the present invention.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS OF THE INVENTION

Die folgende ausführliche Beschreibung und die beigefügte Zeichnung beschreiben und veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen der Erfindung. Die Beschreibung und die Zeichnung dienen dazu, einen Fachmann in die Lage zu versetzen, die Erfindung umzusetzen und zu verwenden, und sollen den Schutzumfang der Erfindung keinesfalls beschränken. Hinsichtlich der offenbarten Verfahren sind die dargestellten Schritte beispielhafter Art und folglich ist ihre Reihenfolge nicht unabdingbar oder entscheidend.The following detailed description and the accompanying drawings describe and illustrate various embodiments of the invention. The description and drawings serve to enable one skilled in the art to make and use the invention, and are not intended to limit the scope of the invention in any way. With regard to the disclosed methods, the illustrated steps are exemplary in nature and, consequently, their order is not essential or critical.

In der Zeichnung ist eine haptische Schnittstellenanordnung 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie gezeigt, ist die haptische Schnittstellenanordnung 10 mit einer Tragstruktur 50 gekoppelt und steht in elektrischer Kommunikation mit einem Steuersystem 100, wie beispielsweise dem Steuersystem für einen haptischen Effekt, das in der gemeinsamen US-Patentanmeldung Nr. 12/193,060 beschrieben und seiner Gesamtheit durch Nennung in das Vorliegende aufgenommen ist, oder mit einem anderweitig auf dem Fachgebiet bekannten Steuersystem. Die haptische Schnittstellenanordnung 10 wird verwendet, um Eingaben an das Steuersystem 100 bereitzustellen, um den Betrieb eines dazugehörigen Systems oder Gerätes, wie zum Beispiel eines Klimasteuerungssystems, eines Soundsystems, eines Bargeldautomaten und eines Verkaufsautomaten zu steuern. Das Steuersystem 100 stellt Ausgaben an die haptische Schnittstellenanordnung 10 bereit, um eine mechanische Stimulation zu erzeugen, wie beispielsweise eine Vibration in der haptischen Schnittstellenanordnung 10. Die mechanische Stimulation der haptischen Schnittstellenanordnung 10 zeigt dem Benutzer einen Betriebszustand oder eine Betriebsbedingung des dazugehörigen Systems oder Gerätes an. Die Tragstruktur 50 kann zum Beispiel eine Steuertafel, ein Gehäuse für das dazugehörige System oder Gerät und ein Armaturenbrett oder einer andere Oberfläche in einem Fahrzeug sein. Die haptische Schnittstellenanordnung 10 ist typischerweise derart an die Tragstruktur 50 montiert, dass für den Benutzer ein problemloser Zugriff bereitstellt wird. Zum Beispiel kann die haptische Schnittstellenanordnung 10 an eine Steuertafel und ein Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs montiert oder Teil derselben/desselben sein, wobei die haptische Schnittstellenanordnung 10 zusammen mit dem Steuersystem 100 verwendet wird, um den Betrieb von Klimasteuerungssystemen, Soundsystemen oder anderen, typischerweise in Fahrzeugen bereitgestellten Apparaten zu steuern.In the drawing is a haptic interface arrangement 10 illustrated in accordance with an embodiment of the present invention. As shown, the haptic interface arrangement 10 with a supporting structure 50 coupled and in electrical communication with a control system 100 , such as the haptic effect control system described in commonly assigned U.S. Patent Application No. 12 / 193,060 and incorporated herein by reference in its entirety, or any other control system known in the art. The haptic interface arrangement 10 is used to make input to the control system 100 to control the operation of an associated system or device, such as a climate control system, a sound system, a cash machine, and a vending machine. The tax system 100 issues outputs to the haptic interface array 10 ready to generate mechanical stimulation, such as vibration in the haptic interface assembly 10 , The mechanical stimulation of the haptic interface arrangement 10 indicates to the user an operating condition or operating condition of the associated system or device. The supporting structure 50 For example, it may be a control panel, a housing for the associated system or device, and a dashboard or other surface in a vehicle. The haptic interface arrangement 10 is typically so to the support structure 50 mounted to provide easy access for the user. For example, the haptic interface arrangement 10 mounted to a control panel and a dashboard of a motor vehicle or be part of the same, wherein the haptic interface arrangement 10 together with the tax system 100 is used to control the operation of climate control systems, sound systems or other apparatus typically provided in vehicles.

Die haptische Schnittstellenanordnung 10 weist eine Grundplatte 12 mit einer Vorderseite 14 und einer Rückseite 16 auf. An der Vorderseite 14 der Grundplatte 12 ist ein haptisches Element 18 bereitgestellt. Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist das haptische Element 18 entweder ein Touchpanel, ein Touch-Screen, ein resistiver Sensorschalter oder ein kapazitiver Sensorschalter, wie sie auf dem Fachgebiet bekannt sind. Es versteht sich, dass das haptische Element 18 zum Beispiel ein Drehschalter, ein Druckschalter ein Halbleiterschalter, ein Infrarotschalter oder jede andere Art von Schalter oder Steuerschnittstelle sein kann, die derzeit bekannt ist oder später entwickelt wird. Es versteht sich, dass das haptische Element 18 einen oder mehrere Schalter aufweisen kann. Das haptische Element 18 empfängt vom Benutzer eine Eingabe und überträgt diese Eingabe an das Steuersystem 100.The haptic interface arrangement 10 has a base plate 12 with a front side 14 and a back 16 on. On the front side 14 the base plate 12 is a haptic element 18 provided. In the illustrated embodiment, the haptic element is 18 either a touch panel, a touch screen, a resistive sensor switch, or a capacitive sensor switch, as known in the art. It is understood that the haptic element 18 For example, a rotary switch, a pressure switch, a semiconductor switch, an infrared switch, or any other type of switch or control interface that is currently known or later developed. It is understood that the haptic element 18 may have one or more switches. The haptic element 18 receives an input from the user and transmits this input to the control system 100 ,

Zwischen der Vorderseite 14 der Grundplatte 12 und dem haptischen Element 18 ist ein Betätigungsorgan 20 eingefügt. Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist ein Paar von Betätigungsorganen 20 gezeigt. Es versteht sich, dass auch ein einzelnes Betätigungsorgan 20 verwendet werden kann und dass mehr als zwei Betätigungsorgane 20 verwendet werden können. Es versteht sich außerdem, dass das Betätigungsorgan 20 zum Beispiel ein Magnetantrieb, ein elektrischer Motor, ein Piezoantrieb oder ein elektrostatischer Antrieb sein kann. Das Betätigungsorgan 20 ist mit der Vorderseite 14 der Grundplatte 12 und dem haptischen Element 18 gekoppelt. Das Betätigungsorgan 20 steht in elektrischer Kommunikation mit dem Steuersystem 100. An das Betätigungsorgan 20 wird eine Ausgabe übertragen, um das Betätigungsorgan 20 wahlweise anzusteuern. Wird das Betätigungsorgan 20 durch das Steuersystem 100 angesteuert, stellt das Betätigungsorgan 20 eine Energieeingabe an die haptische Schnittstellenanordnung 10 bereit, um die mechanische Stimulation zu bewirken, die eine relative Bewegung zwischen der Grundplatte 12 und dem haptischen Element 18 sein kann. Die relative Bewegung zwischen der Grundplatte 12 und dem haptischen Element 18 wird vom Benutzer als Vibration erfühlt, wenn der Benutzer in physischem Kontakt mit dem haptischen Element 18 steht, zum Beispiel wenn der Benutzer das haptische Element 18 mit dem Finger berührt. Das Betätigungsorgan 20 ist typischerweise dafür eingerichtet, mehrere Vibrationsfrequenzen bereitzustellen, wobei verschiedene Frequenzen verwendet werden, um dem Benutzer zum Beispiel Veränderungen der Betriebsbedingung des Steuersystems 100 und den Empfang einer Eingabe an dasselbe mitzuteilen. Es versteht sich, dass zwischen dem haptischen Element 18 und den Betätigungsorganen 20 und zwischen der Grundplatte 12 und den Betätigungsorganen 20 zusätzliche Komponenten eingeschoben sein können. Zum Beispiel können zwischen dem haptischen Element 18 und den Betätigungsorganen 20 und zwischen der Grundplatte 12 und den Betätigungsorganen 20 ein elektrisch leitendes und ein dielektrisches Material eingeschoben sein, um die elektrische Kommunikation zwischen dem haptischen Element 18 und dem Steuersystem 100 und zwischen den Betätigungsorganen 20 und dem Steuersystem 100 zu unterstützen.Between the front 14 the base plate 12 and the haptic element 18 is an actuator 20 inserted. In the illustrated embodiment, a pair of actuators 20 shown. It is understood that even a single actuator 20 can be used and that more than two actuators 20 can be used. It is also understood that the actuator 20 For example, a magnetic drive, an electric motor, a piezo drive or an electrostatic drive can be. The actuator 20 is with the front 14 the base plate 12 and the haptic element 18 coupled. The actuator 20 is in electrical communication with the control system 100 , To the actuator 20 an output is transmitted to the actuator 20 optionally to control. Will the actuator 20 by the tax system 100 controlled, provides the actuator 20 an energy input to the haptic interface arrangement 10 ready to cause the mechanical stimulation, which is a relative movement between the base plate 12 and the haptic element 18 can be. The relative movement between the base plate 12 and the haptic element 18 is felt by the user as vibration when the user is in physical contact with the haptic element 18 stands, for example when the user the haptic element 18 touched with your finger. The actuator 20 is typically configured to provide multiple vibration frequencies using different frequencies to give the user, for example, changes in the operating condition of the control system 100 and notify receipt of an input thereto. It is understood that between the haptic element 18 and the actuators 20 and between the base plate 12 and the actuators 20 additional components can be inserted. For example, between the haptic element 18 and the actuators 20 and between the base plate 12 and the actuators 20 an electrically conductive and a dielectric material may be inserted to facilitate electrical communication between the haptic element 18 and the tax system 100 and between the actuators 20 and the tax system 100 to support.

Mit der Rückseite 16 der Grundplatte 12 ist ein Schwingungstilger 22 gekoppelt. Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist ein Paar von Schwingungstilgern 22 gezeigt. Es versteht sich, dass auch ein einzelner Schwingungstilger 22 verwendet werden kann, und dass mehr als zwei Schwingungstilger 22 verwendet werden können. Es versteht sich außerdem, dass der Schwingungstilger auch mit der Vorderseite 14 der Grundplatte, mit dem haptischen Element 18, mit dem Betätigungsorgan 20 und mit der Stützstruktur 50 gekoppelt sein kann. Jeder Schwingungstilger 22 dämpft eine Spitzenamplitude einer Vibration in einem ausgewählten Frequenzbereich. Zum Beispiel kann der Schwingungstilger 22 eine einzelne Spitzenamplitude auf zwei kleinere Spitzenamplituden dämpfen, wobei die zwei kleineren Spitzenamplituden die Wahrscheinlichkeit minimieren, dass unerwünschtes NVH-Verhalten in der Tragstruktur 50 und in etwaigen anderen, daran angebrachten Komponenten bewirkt wird. Es versteht sich, dass der Schwingungstilger 22 auch ein linearer Tilger und ein Torsionstilger sein kann, wobei der Schwingungstilger 22 eine ausgewählte Masse, eine Federkonstante und einen Dämpfer zum Zusammenwirken mit der Masse der haptischen Schnittstellenanordnung 10 aufweist und die Energieeingabe vom Betätigungsorgan 20 zur Tragstruktur 50 ableitet.With the back 16 the base plate 12 is a vibration absorber 22 coupled. In the illustrated embodiment, there is a pair of vibration absorbers 22 shown. It is understood that even a single vibration absorber 22 can be used, and that more than two vibration absorbers 22 can be used. It is also understood that the vibration damper also with the front 14 the base plate, with the haptic element 18 , with the actuator 20 and with the support structure 50 can be coupled. Every vibration absorber 22 attenuates a peak amplitude of vibration in a selected frequency range. For example, the vibration absorber 22 attenuate a single peak amplitude to two smaller peak amplitudes, with the two smaller peak amplitudes minimizing the likelihood of undesirable NVH behavior in the support structure 50 and in any other components attached thereto. It is understood that the vibration absorber 22 may also be a linear absorber and a Torsionstilger, wherein the vibration damper 22 a selected mass, a spring constant, and a damper for cooperation with the mass of the haptic interface assembly 10 and the energy input from the actuator 20 to the supporting structure 50 derives.

Im Gebrauch nimmt der Benutzer die haptische Schnittstellenanordnung 10 in Anspruch. Zum Beispiel kann der Benutzer die haptische Schnittstellenanordnung 10 in Anspruch nehmen, indem er mit einem Finger das haptische Element 18 berührt, um eine Eingabe für das Steuersystem 100 bereitzustellen. Sobald der Benutzer die haptische Schnittstellenanordnung 10 in Anspruch nimmt, wird die Eingabe erzeugt und an das Steuersystem 100 übertragen. Das Steuersystem 100 empfängt die Eingabe, analysiert die Eingabe und erzeugt eine Ausgabe an das Betätigungsorgan 20, die zum Erzeugen eines Arbeitszyklus dient. Der bekannte Arbeitszyklus des Betätigungsorgans 20 erzeugt in der haptischen Schnittstellenanordnung 10 eine gewünschte mechanische Stimulation oder Vibration mit bekanntem Frequenzbereich und bekannter Spitzenamplitude. Die Vibration zeigt dem Benutzer den Betriebszustand oder die Betriebsbedingung des dazugehörigen Systems oder Gerätes an. Der Schwingungstilger 22 reduziert die bekannte Spitzenamplitude der Vibration, um unerwünschtes NVH-Verhalten in der Tragstruktur 50 und anderen, daran angebrachten Komponenten zu minimieren. Zum Beispiel kann der Schwingungstilger 22 so gestaltet sein, dass eine einzelne Spitzenamplitude auf zwei kleinere Spitzenamplituden gedämpft wird. Es können verschiedene bekannte Arbeitszyklen verwendet werden, um Vibrationen mit unterschiedlichen Frequenzbereichen und Spitzenamplituden zu erzeugen, um dem Benutzer verschiedene Betriebszustände und -bedingungen des dazugehörigen Systems oder Gerätes mitzuteilen. Es versteht sich, dass für jeden Arbeitszyklus ein einzelner Schwingungstilger 22 bereitgestellt sein kann. Es versteht sich, dass alternativ für ausgewählte Arbeitszyklen ein einzelner Schwingungstilger 22 bereitgestellt sein kann.In use, the user takes the haptic interface arrangement 10 to complete. For example, the user may have the haptic interface arrangement 10 take up the haptic element with one finger 18 touched to make an input to the control system 100 provide. Once the user has the haptic interface arrangement 10 the input is generated and sent to the control system 100 transfer. The tax system 100 receives the input, analyzes the input and generates an output to the actuator 20 which is used to create a duty cycle. The known duty cycle of the actuator 20 generated in the haptic interface arrangement 10 a desired mechanical stimulation or vibration with known frequency range and known peak amplitude. The vibration indicates to the user the operating condition or operating condition of the associated system or device. The vibration absorber 22 reduces the known peak amplitude of the vibration to undesirable NVH behavior in the support structure 50 and other components attached to it. For example, the vibration absorber 22 be designed so that a single peak amplitude is attenuated to two smaller peak amplitudes. Various known duty cycles may be used to generate vibrations having different frequency ranges and peak amplitudes to inform the user of various operating conditions and conditions of the associated system or device. It is understood that for each work cycle a single vibration absorber 22 can be provided. It is understood that alternatively for selected duty cycles a single vibration damper 22 can be provided.

Es hat sich gezeigt, dass der Schwingungstilger 22 besonders nützlich ist, wenn die Gesamtmasse der haptischen Schnittstellenanordnung 10 zunimmt. Im Allgemeinen ist mehr Energie erforderlich, um in der haptischen Schnittstellenanordnung 10 den gewünschten haptischen Effekt zu erzeugen, wenn deren Gesamtmasse zunimmt. Wird die Energieeingabe erhöht, nimmt die Wahrscheinlichkeit unerwünschten NVH-Verhaltens in der Tragstruktur 50 und in den daran angebrachten Komponenten ebenfalls zu. Der Schwingungstilger 22 unterstützt das Dämpfen der Vibrationen in derartigen haptischen Schnittstellen mit größerer Gesamtmasse. Ferner minimiert die Verwendung des Schwingungstilgers 22 die Notwendigkeit, der Tragstruktur 50 und den daran angebrachten Komponenten zum Zweck der Minimierung unerwünschten NVH-Verhaltens zusätzliche Masse hinzuzufügen.It has been shown that the vibration absorber 22 is particularly useful when the total mass of the haptic interface assembly 10 increases. In general, more energy is required to be in the haptic interface arrangement 10 to produce the desired haptic effect as their total mass increases. As energy input increases, the likelihood of undesirable NVH behavior in the support structure decreases 50 and in the attached components too. The vibration absorber 22 Supports the damping of vibrations in such haptic interfaces with greater total mass. Furthermore, the use of the vibration absorber minimizes 22 the necessity of the support structure 50 and add additional mass to the components attached thereto for the purpose of minimizing unwanted NVH behavior.

Aus der vorangegangenen Beschreibung kann ein Fachmann problemlos die wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung erkennen und, ohne von deren Geist und Schutzumfang abzuweichen, verschiedene Veränderungen und Modifikationen an der Erfindung vornehmen, um diese an verschiedene Verwendungsarten und -bedingungen anzupassen.From the foregoing description, one skilled in the art can readily appreciate the essential features of the present invention and, without departing from the spirit and scope thereof, make various changes and modifications to the invention to adapt it to various uses and conditions.

Claims

Haptic interface, comprising: a base plate with a front side, a haptic member mounted adjacent the front of the base to receive input from a user, the haptic in electrical communication with a control system, the control system receiving the input from the haptic, an actuator interposed between the base plate and the haptic element, the actuator being in electrical communication with the control system, the control system optionally providing an output to the actuator that causes the actuator to vibrate the haptic element the vibration has a frequency range and a peak amplitude, a vibration absorber coupled to the haptic interface, wherein the vibration absorber minimizes the peak amplitude of the vibration.

The haptic interface of claim 1, wherein the haptic element is a touch panel.

The haptic interface of claim 1, wherein the haptic element is a touch screen.

The haptic interface of claim 1, wherein the haptic element is a resistive sensor switch.

The haptic interface of claim 1, wherein the haptic element is a capacitive sensor switch.

The haptic interface of claim 1, wherein the input is for controlling operation of the control system.

The haptic interface of claim 1, further comprising a plurality of actuators interposed between the base plate and the haptic element.

The haptic interface of claim 1, further comprising a plurality of vibration absorbers coupled to the haptic interface, wherein the actuator is activatable to generate a plurality of vibrations having different frequency ranges and peak amplitudes, each of the vibration absorbers minimizing the peak amplitude of one of the vibrations.

Haptic interface according to claim 1, wherein the vibration damper is coupled to the base plate.

The haptic interface of claim 1, wherein the haptic interface is coupled to a support structure, wherein the vibration absorber minimizes transmission of vibration from the haptic to the support structure.

Haptic interface, comprising: a base plate with a front and a back, a haptic element mounted adjacent the front of the base to receive input from a user, an actuator inserted between the base plate and the haptic element, a control system in electrical communication with the haptic element and the actuator, the control system receiving the input from the haptic element for controlling operation of the control system and optionally providing an output to the actuator for vibrating the haptic element to generate, wherein the vibration has a frequency range and a peak amplitude, and a vibration absorber coupled to the haptic interface, wherein the vibration absorber minimizes the peak amplitude of the vibration.

The haptic interface of claim 11, wherein the haptic element is a touch panel.

The haptic interface of claim 11, wherein the haptic element is a touch screen.

The haptic interface of claim 11, wherein the haptic element is either a resistive sensor switch or a capacitive sensor switch.

The haptic interface of claim 11, further comprising a plurality of actuators interposed between the base plate and the haptic.

The haptic interface of claim 11, further comprising a plurality of vibration absorbers coupled to the haptic interface, wherein the actuator is activatable to generate a plurality of vibrations having different frequency ranges and peak amplitudes, each of the vibration absorbers minimizing the peak amplitude of one of the vibrations.

Haptic interface according to claim 11, wherein the vibration damper is coupled to the back of the base plate.

The haptic interface of claim 11, wherein the haptic interface is coupled to a support structure, wherein the vibration absorber minimizes transmission of vibration from the haptic element to the support structure.

A method of damping vibration in a haptic interface, the method comprising the steps of: Providing a haptic interface comprising a baseplate having a front surface, a haptic element mounted adjacent the front of the baseplate for receiving input from a user, the haptic element being in electrical communication with a control system, wherein the Control system receives the input from the haptic element, an actuator which is inserted between the base plate and the haptic element, wherein the actuator is in electrical communication with the control system, wherein the control system selectively provides an output to the actuator, which causes the actuator generates a vibration of the haptic element, wherein the vibration has a frequency range and a peak amplitude, and a vibration absorber, which is coupled to the haptic interface, and Mounting the haptic interface to a support structure, wherein the vibration absorber minimizes the peak amplitude of the vibration to minimize transmission of vibration from the haptic element to the support structure.

The method of claim 19, comprising the step of providing a plurality of vibration absorbers coupled to the haptic interface, wherein the actuator is activatable to generate a plurality of vibrations having different frequency ranges and peak amplitudes, each of the vibration absorbers minimizing the peak amplitude of one of the vibrations.